Дистанционные измерения

Измерения параметров качества трактов и отдельных звеньев могут осуществляться с помощью аппаратуры дистанционных измерений (АДИ). Из РД, например, можно измерить параметры сквозного канала «РД — КРА — СЛ — передатчик». Широкое внедрение АДИ объясняется тем, что таким образом можно определить все основные параметры: коэффициент гармоник, неравномерность АЧХ, уровень шума и т.д., причем измерительные сигналы ввиду их малой длительности практически незаметны для слушателей. Структурная схема дистанционных измерений представлена на рис. 4.10.

Рис. 4.10 — Структурная схема дистанционных измерений:

ДИС — датчик измерительных сигналов; Тр — трансформатор;

КК — корректирующий контур; Ф — узкополосный режекторный фильтр; УО — усилитель-ограничитель; В — выпрямитель; ИУ — интегрирующая цепь; ИП — измерительный прибор; K₁ — K₄ — коммутирующие контакты

Измерение коэффициента гармоник. Этот параметр является наиболее важным, так как изменение режимов работы тракта ведет, как правило, к повышению коэффициента гармоник К_Г. Измерения осуществляются подачей кратковременных измерительных сигналов в паузах передачи. Во время передачи контакты K₁ и К₄ находятся в верхнем положении, К₂ и К₃ — в нижнем. В паузе K₁ переключается на ДИС, замыкается контакт К₄, контакт К₂ с задержкой в 20 мс переходит в верхнее положение, включая цепь на вход усилителя-ограничителя УО через узкополосный режекторный фильтр Ф, контакт К₃ с небольшой задержкой переходит в верхнее положение, подключая к выходу УО выпрямитель В и интегрирующую цепь ИУ измерительного прибора (ИП). Во время кратковременного нахождения К₂ в нижнем положении калибрующий синусоидальный сигнал проходит на вход УО, устанавливая его на коэффициент передачи за порогом ограничения.

Поскольку постоянная времени разряда управляющей цепи УО велика (10…12 с), то при переходе К₂ в верхнее положение коэффициент передачи УО практически не меняется. Так как фильтр Ф настроен на частоту измерительного сигнала, то через УО проходят только его гармоники, обусловленные нелинейными искажениями в измеряемом тракте. Для исключения влияния на результаты измерений нестационарного процесса, возникающего при включении фильтра Ф, контакт К₃ замыкается с небольшой дополнительной задержкой. После выпрямителя В напряжение подается на интегрирующую цепь ИУ. Время ее разряда больше 20 с, а шкала измерительного прибора ИП градуируется в процентах. При длительности измерительного сигнала 100 мс время задержки включения контактов К₂ и К₃ займет приблизительно 20 мс. При принятых больших значениях времени восстановления цепей УО и ИУ коэффициент передачи в течение приблизительно 80 мс практически не изменится. Отсчет сделать легко, так как стрелка измерительного прибора ИП отклоняться от максимального положения будет медленно.

При дистанционном измерении К_Г возникает систематическая погрешность 6…10 % по сравнению с результатами измерений К_Г от 3 до 7% обычным способом. При малых значениях К_Г погрешность значительно меньше. Причиной указанной погрешности является линейное детектирование смеси напряжений гармоник, поданных на выпрямитель, и уход рабочей точки УО во время измерений (примерно на 3%).

Измерение АЧХ. В качестве измерительных сигналов используются импульсы длительностью 100 мс с прямоугольной огибающей с заполнением синусоидальным напряжением с частотами 1000, 50 и 10000 Гц. При измерении АЧХ датчик измерительных сигналов автоматически выполняет дополнительные коммутации в схеме, представленной на рис. 4.10:

1. УО переводится в режим усиления, для чего отключается управляющая цепь;

2. фильтр Ф исключается, а контакт К₃ находится в верхнем положении;

3. калибровочным потенциометром стрелка ИП устанавливается на середину шкалы при опорном сигнале 1000 Гц. Шкала ИП имеет дополнительную градуировку в децибелах;

4. измерения проводятся напряжением в 2 раза меньшим номинального;

5. «экспресс-проверка» на частотах 1000, 50 и 10000 Гц позволяет оценить АЧХ на краях частотного диапазона, где обычно имеются наибольшие отклонения. Воспользовавшись перестраиваемым генератором, можно измерить АЧХ в любой части частотного диапазона. Однако это увеличивает длительность измерений.

Измерения уровня шумов. При измерении уровня шумов в схеме, показанной на рис. 4.10, автоматически производятся следующие изменения:

а) добавляется предварительный усилитель с калиброванным в децибелах потенциометром на входе. Выход этого усилителя подключается к входу УО, который работает в режиме усиления;

б) ИП подключается непосредственно к входу выпрямителя В.

Для оценки уровня шума относительно номинального уровня сигнала измерения проводятся непосредственно после измерения АЧХ, когда зафиксировано напряжение на частоте 1000 Гц.

При указанных выше изменениях в схеме усиление измерительного тракта увеличивается на 54 дБ, что дает возможность измерять уровни шумов такого же порядка. С помощью калиброванного в децибелах потенциометра стрелка ИП устанавливается в положение, которое она занимала при измерении АЧХ на частоте 1000 Гц. Деления на шкале потенциометра покажут уровень шумов относительно номинального уровня сигнала.

В отличие от измерений К_Г или АЧХ, которые проводятся короткими импульсами длительностью 100 мс, продолжительность измерений уровня шума значительно больше, так как из схемы ИУ исключена интегрирующая цепь и время срабатывания ИП около 200 мс.

В системе АДИ имеются также устройства для измерения коэффициента модуляции AM передатчика и девиации МВ-ЧМ передатчика с помощью специальных приемников.